Способ термической обработки высокопрочного чугуна

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскии

Социвлистических, Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву-, (22) Заявлено 21 ° 10 ° 80(21) 2994652/22-02 {5$) М КП з с присоединением заявки №(23) ПриоритетС 21 D 5/00

С 21 D 5/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30,1082. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 30. 10 82

Ю) УДК 621. 785. . 79 (088. 8) (72) Авторы изобретения

К. П. ЗамУла, Л. A. Солнцев и А. М. Петриче око

1

Харьковский автомобильно-дорожный инстйтут -------..., им. Комсомола (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВЫСОКОПРОЧНОГО

ЧУГУНА

Изобретение относится к металлур гии, а именно к термической обработке отливок из внсокопрочного чугуна, и может быть использовано при изготовлении тяжелонагруженных деталей машин, испытывающих знакопеременные нагрузки, Известен способ .термической обработки высокопрочного чугуна, включающий двойную нормализацию в интервале надкритических температур 850-, 950оС с промежуточным и окончательным охлаждением отливок на спокойном воздухе (1 ) .

Однако чугун обладает недОстаточно высокой прочностью и пластичностью.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ термической обработки высокопрочного чугуна, включающий двойную нормализацию при температурах выше точки АсЗ с промежуточным охлаждением на спокойном воздухе и окончательным охлаждением струей сжатого воздуха (2 )

Недостатком известного способа является получение чугуна с недостаточно высокими механическими свойствами, в частности, низкое значение прочности при изгибе, ударной З0 вязкости и относительного удлинения.

Это не позволяет использовать чугун в машиностроений для изготовления, например, осей, шестерней, валов и других .тяжелонагруженных деталей, Пель изобретения — повышение прочности и пластичности чугуна, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки высокопрочного чугуна, включающему двойную нормализацию при температурах вьа1е точки Ас с промежуточным охлаждением на спокойном воздухе и окончательньм охлаждением струей сжатого воздуха, перед промежуточным охлажлением на спокойном воздухе чугун подвергают деформации со степенью обжатия 20-603.

Осуществление процесса горячего деформирования отливок чугуна предварительно перед промежуточным охлаждением на спокойном воздухе повышает плотность дефектов кристаллической структуры, обуславливая повышение прочности и пластичности чугуна.

Способ осуществляют следующим образом.

Отливки из чугуна нагревают до

1080-1100 С, выдерживая при этой тем-. пературе в течение 0,5-1,0 ч, после

969759 чего подвергают ковке или штамповке со степеньв деформации 20-60%. Ковку завершают при 800-850 С. Затем поковки охлаждают на спокойном воздухе до температуры окружавщей среды.

После этого поковки подвергают вто- 5 рой нормализации, нагревая их до

900-950ОС, выдерживают при этой тем пературе в течение 1,5-2,0 ч и охлаждают струей сжатого воздуха.

Пример. Отливки иэ высоко- 10 прочного чугуна состава, мас.Ъ: углерод 3,3-3 6; кремний 2,9-3,1; марганец 0,5-0,8; фосфорi менее

0,1> сера 0,003-0,008; магний 0,050,07, подвергают обработке предлагаемым способом,, согласно которому операцию деформирования путем ковки осуществляют до степени деформации

20; 30; 40; 50 и 60%. Конку начинают при 1100 С и заканчивают при

800 С. Промежуточное охлаждение ведут на спокойном воздухе. При второй нормализации отливки нагревают до

920 Ñ и окончательное охлаждение проводят струей сжатого воздуха.

j I I мПа

Дж/см

Степень деформации, Ъ

Известный способ (без деформации) Известный способ (Без деформации) 800

1200

292

Предлагаемый способ

269 1250

269 1320

263 . 1380

257 1400

249 1370

920

940

30

980

40

108

970

120.

960

50 спокойном воздухе чугун подвергают горячей деформации со степенью обжатия 20-60В.

Формула изобретения

Источники информации, 55 пРинятые во внимание при экспертизе

1. Гиршевич Н. Г. Справочник по чугунному литью. Л., "Машиностроение", 1978, с. 68, 633-636.

2. Авторское свидетельство СССР

6О Р 382706, кл. С 21 D 5/00, опублик.

1973.

ВНИИПИ Заказ .8317/29 Тираж 587 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Механические свойства, определенные на образцах, вырезанных из отливок, обработанных по известному и

Способ термической обработки вы- " сокопрочного чугуна, включающий двойную нормализацию при температурах выше точки Ас с промежуточным охлаждением на спокойном воздухе и окончательным охлаждением струей сжатого воздуха, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения прочности и пластичности чугуна, перед промежуточным охлаждением на предлагаемому способам приведены в таблице.

Таким образом, обработка отливок по предлагаемому способу обеспечивает увеличение предела прочности при изгибе с 1200 до 1400 мПа, при растяжении — с 800 до 980 мПа, а также увеличение относительного удлинения с 3 до 10% и ударной вязкости с 20 до 120 Дж/см, при незначительном снижении твердости.

Использование предлагаемого способа термической обработки высокопрочного чугуна по сравнению с известным обеспечивает следующие преимуществ,а: возможность получения чугуна с высокими прочностньпчи и пластическими характеристиками, что найдет широкое применение при изготовлении деталей машин в тракторои автомобилестроении, например шестерней и различного типа валов, с повышением их наде><ности и долговечности; возможность эффективного использования деталей, изготовленных из чугуна, обработанного предлагаемым способом, для автомобилей и тракторов в условиях непрерывного повышения мощности последних; уменьшение металлоемкости изделий.